2014化学一轮必备新课标通用版第26讲难电解质溶解平衡

难溶电解质的溶解平衡型第26讲考向互动探究典易错必纠教师备用习题返回目录了解难溶电解质的沉淀溶解平衡及沉淀转化的本质。考纲要求返回目录网络导图返回目录探究考向一 溶解平衡——知识梳理——℃时电解质如下关系：物质的溶解性分类：20的溶解度与溶解性存在1．在水中饱和溶2．沉淀的溶解平衡在一定温度下，当难溶电解质的返回目录第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探•究难溶 易溶溶解生成第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究>返回目录＝<＝达到新向互动探究第26讲 难溶电解质的溶解平衡考难溶度积常数返回目录溶度积Ksp溶解越大第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互返回目录动(4)影响Ksp的因素Ksp与其他化学平衡常数一样，只与难溶性电解质的性探质和

温度

有关，而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无究关。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考返回目录向互动探问题导思

不同物质的Ksp越大，溶解能力就越大吗？[答案]

要点提示：对于阴阳离子个数比不同的电解质，究不能直接比较Ksp的数值大小，而确定其溶解能力的大小，需转化为溶解度来比较。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向【触摸高考】高考选项正误判断互返回目录动探究1．[2013·江苏卷]

向浓度均为

0.1

mol·L－1

NaCl

和

NaI混合溶液中滴加少量AgNO3

溶液出现黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)(

)[解析]

√

反应总是向着生成更难溶的物质的方向进行，由于AgI的溶度积比AgCl小，所以优先生成AgI，正确。2．[2013·天津卷]

AgI沉淀中滴入稀

KCl溶液，有白色沉淀出现，说明

AgCl

比

AgI

更难溶(

)[解析]

×

相同条件下，AgI比AgCl更难溶，产生沉淀的原因是c(Cl－)远远大于c(I－)。——核心突破——第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录第26讲 难溶电解质的溶解平衡考返回目录向互动探究(2)已知S，则可知100

g水即100

g溶液也就是0.1

L溶液中3所含CaCO

的质量，那么1

L＋溶液中所含Ca

、2

2—3CO

的物质的＋2

2—量即c(Ca )、c(CO )可求得，3

spK

即可得到。(3)同理，若已知物质的量浓度c，亦可算出溶解度S和溶度积Ksp。——典例精析——第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向返回目录互探究例1

[2012·海南卷]

在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的动工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：Ⅰ：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液：Ⅱ：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。－38己知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10回答下列问题：FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为

；过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是

，分离得到固体的主要成分是

，从固体中分离出铜需采用的方法是

；过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为

；过程Ⅱ中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为

。(列式计算)第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录[答案](1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)回收铜

Cu和Fe

加入过量的盐酸后过滤(3)FeCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(4)4.0×10－11

mol·L－1第26讲难溶电解质的溶解平衡考返回目录向探究[解析]

本题考查新情境下方程式的书写、物质分离与提纯互的基本方法、溶度积常数的简单计算，考查考生分析、解决问动题的能力。(1)Fe3＋具有强氧化性，能将Cu氧化，其离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(2)废液中含有Fe2＋和Cu2＋，加入过量的铁屑发生的反应为：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故铁屑的作用是回收铜，分离得到的固体为Cu和Fe的混合物，从中得到铜的方法是先加入过量的盐酸，再过滤。“向滤液中加入一定量石灰水”发生的反应为：FeCl2＋Ca(OH)2===CaCl2＋Fe(OH)2↓；“鼓入足量的空气”发生的反应为：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。pH＝5则c(OH－)＝10－9

mol·L－1，据Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·[c(OH－)]3＝4.0×10－38，可知c(Fe3＋)＝4.0×10－11mol·L－1。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向返回目录互动探究互动探究通过调节溶液pH为5即可使溶液中的Fe3＋完全沉淀为Fe(OH)3，若CuCl2溶液中含有少量FeCl3，欲通过调节溶液pH使Fe3＋沉淀，则应加入什么物质？[答案]提示：为了不引入杂质离子，可加入CuO、Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2或CuCO3。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录

►

探究考向二 影响沉淀溶解平衡的因素第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录——知识梳理——影响本沉身淀的性溶质解平衡的因素(1)内因

难溶电解质

，也是主要因素。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究外界条件移动方正向向c(Ag＋)增大Ksp增大升高温度逆向增大不变加入少量的AgNO3正向减小不变加入Na2S逆向减小不变通入HCl正向减小不变加水稀释返回目录第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向【触摸高考】高考选项正误判断互返回目录动探究1．[2012·浙江卷]

相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1

mol/L

盐酸、③0.1

mol/L

氯化镁溶液、④0.1

mol/L

硝酸银溶液中，Ag＋浓度：①＞④＝②＞③(

)[解析] × 氯化银是难溶电解质，溶液中c(Ag＋)很小，所以④中Ag＋浓度最大，而②和③中氯离子对AgCl的溶解平衡起抑制作用，且Cl－浓度越大，抑制作用越强，所以正确顺序为④>①>②>③。2．[2010·天津卷]

25

℃

AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同(

)[解析]

×

同浓度的CaCl2溶液的c(Cl－)是NaCl溶液的两倍，它们对AgCl沉淀溶解平衡的抑制程度不同。——核心突破——第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究中学中的四大平衡比较比较项目化学平衡电离平衡水解平衡沉淀溶解平衡平衡特征动、等、定、变v

＝v正

逆

v电离＝v水解v水解＝v v沉淀＝v中和 溶解举N2(g)＋3H

(g)CH3COOHCO＋H2OAgCl(s)Ag返回目录＋第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究比较化学平衡水解平衡沉淀溶解平衡项目电离平衡①温影响因素①温度；②浓度；③压强①温度；②浓度；③同离

子、酸、碱、盐

和化学

反应度；②浓度；③外加电解质和化学反①温度；②浓度；③酸、碱、盐返回目录——典例精析——第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向返回目录探互动

例2

升高温度，下列数据一定增大的是(

)①化学反应速率v

②水的离子积常数KW

③化学平究衡常数K④弱酸的电离平衡常数KaA．①②③④C．①②④B．①②D．①④第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向返回目录互[解析]

C

升高温度，化学反应速率一定增大；水的动电离和弱电解质的电离都是吸热反应，故升高温度，都向探电离的方向移动，即水的离子积常数和弱电解质的电离平究衡常数均增大；升高温度，对于吸热反应来说，化学平衡常数增大，但对于放热反应来说，化学平衡常数减小。第26讲难溶电解质的溶解平衡考返回目录向探究变式题

[2012·清华附中]

化学平衡常数(K)、电离常数互(Ka、Kb)、溶度积常数(Ksp)等常数是表示、判断物质性质的动重要常数，下列关于这些常数的说法中，正确的是(

)化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关，与催化剂无关Ka(HCN)＜Ka(CH3COOH)说明相同物质的量浓度时，氢氰酸的酸性比醋酸强向氯化钡溶液中加入同浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液，先产生BaSO4沉淀，则Ksp(BaSO4)＞Ksp(BaCO3)当温度升高时，弱酸、弱碱的电离常数(Ka、Kb)变大第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向返回目录[解析]

D

化学平衡常数只与温度有关，A项错误；电互离常数越大，对应酸的酸性越强，B项错误；难溶盐的化动探学式相似时，Ksp越小，越容易产生沉淀，C项错误；弱究酸、弱碱的电离均为吸热过程，故升温时，其电离常数增大，D项正确。►

探究考向三 沉淀溶解平衡的应用——知识梳理——•第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究通过比较溶度积与浓度商的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解：当Qc>Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡；当Qc＝Ksp

，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；当Qc<Ksp

，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶返回目录电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向返回目录互探究问题导思

沉淀完全就是溶液中的被沉淀的离子全部动转化成沉淀了吗？[答案]提示：沉淀完全并非溶液中的离子浓度为0，化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10－5mol/L时，沉淀就达完全。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向【触摸高考】高考选项正误判断互返回目录动探究1．[2012·天津卷]

在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c(Ba2＋)增大(

)2

4[解析]

×

加入Na

SO

固体后，溶液中2—4c(SO )增大，使BaSO4的溶解平衡向左移动，c(Ba2＋)减小。2．[2013·北京卷]

向

AgCl

悬浊液中滴加

Na2S

溶液，22－

－白色沉淀变成黑色：2AgCl＋S ===Ag

S＋2Cl

()[解析]

√

由于Ag2S比AgCl更难溶，向AgCl悬浊液中加入Na2S溶液可实现沉淀的转化，生成Ag2S沉淀。——核心突破——第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探返回目录究1．沉淀的生成在难溶电解质溶液中，当Qc>Ksp时，就会生成难溶电解质的沉淀。据此加入沉淀剂而析出沉淀，是工业生产、环保工程和科学研究中除杂或提纯物质的重要方法之一。沉淀生成的常用方法：2(1)调pH，如用Cu(OH)

除去含＋2

3＋Cu

的溶液中的Fe

。2

2＋

＋(2)加沉淀剂：如沉淀Cu

、Hg

等，以Na

S2

2、H

S作沉淀剂。同离子效应法：向饱和食盐水中通入HCl气体，析出食盐晶体，提纯食盐。－

－分步沉淀法：如用AgNO3溶液分离Cl

和I

。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动返回目录探究2．沉淀的溶解当Qc<Ksp时，就会使沉淀溶解。加入水、酸、碱、盐或氧化剂、还原剂等与溶解平衡中的相应离子反应，降低离子浓度，使平衡向溶解方向移动，从而使沉淀溶解。如：CaCO3溶于盐酸，FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2溶于强酸，Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液等。3．沉淀的转化由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程称为沉淀的转化。沉淀的转化是一种难溶电解质转化成另一种难溶电解质的过程，沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。若难溶电解质类型相同，则Ksp较大的沉淀易于转化为Ksp较小的沉淀。用此原理可以解释自然界的某些现象及在工业上进行废水处理、物质的制备等。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录——典例精析——第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向返回目录互动例3

[2012·杭州第一次质检]

《云南信息报》首度披露探了云南曲靖铬污染事件，引起全国广泛关注。工业上将制取究重铬酸钾(K2Cr2O7)和铬酸酐(CrO3)的剩余废渣称为铬渣，其成分为：SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CrO3、K2Cr2O7等。已知：①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水，这是造成铬污染的主要原因，它们都是强氧化剂，铬酸酐溶于水呈酸性；②＋6价铬易被人体吸收，可致癌：＋3价铬不易被人体吸收，毒性小。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考返回目录向互动探究③下表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据。物质开始沉淀完全沉淀Fe(OH)32.73.7Al(OH)33.74.7Cr(OH)34.7aFe(OH)27.69.6Mg(OH)29.611.1第26讲 难溶电解质的溶解平衡考返回目录向互动究回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题：(1)将铬渣用稀硫酸浸取、过滤，在浸出液中加入适量探

的绿矾(FeSO4·7H2O)，加入绿矾的目的是

。再向浸出液中缓慢加入烧碱，至pH刚好达到4.7，过滤，所得沉淀的化学式是

；常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝10－32，要使Cr3＋完全沉淀[c(Cr3＋)降至10－5

mol·L－1视为沉淀完全]，溶液的pH应调至a＝

。向(2)中得到的滤液中加入硫酸，调节至呈强酸性，所得的溶液是含

溶质的溶液。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录＋6

＋3[答案](1)将高价有毒的Cr元素还原成无毒的Cr(2)Fe(OH)3、Al(OH)3

5(3)MgSO4和K2SO4第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向[解析] (1)根据污水中物质的含量可知，加入硫酸后，互除SiO2不溶过滤除去外，其他金属离子均生成其简单阳离＝10－5

mol/L时，c(OH－)＝动探子，且Cr为＋6价，根据题意可知有毒，需要被还原为＋3究价。加入的绿矾做还原剂。(2)结合沉淀的pH，溶液由强酸性到4.7，只有Fe(OH)3和Al(OH)3生成。Ksp[Cr(OH)3]＝c(Cr3＋)×c3(OH－)，若c(Cr3＋)310－3210－5＝10－9

mol/L，常温时返回目录c(H＋)＝10－5

mol/L，即pH＝5时Cr3＋沉淀完全。(3)根据污水中含有的物质可知，(2)操作后剩余的金属2

2＋

＋

－4阳离子为Mg

和K

，硫酸提供阴离子SO

。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向返回目录互动探究有人设想用电解法处理含铬废水(主要含互K2Cr2O7)，以铁做阳极，石墨做阴极电解含铬废水，即可动探达到使铬元素转化为Cr(OH)3沉淀的目的，请你说说该电解究法的原理。[答案]

提示：铁做阳极时，铁发生失电子反应：Fe－—2＋2e

===Fe

，阴极发生反应—2

22H

O＋2e ===H

↑＋—2OH

，阳＋极产生的Fe

将Cr

O2

2—2

73＋还原为Cr

，3Cr

与阴极产生的OH＋

－结合生成Cr(OH)3沉淀。第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录第26讲 难溶电解质的溶解平衡考向互动探究返回目录sp3 4

2[答案]

①K

[Ca

(PO

)

]3

2

2

34＝c

(Ca )·c

(PO

)＝2×10＋

－

－33—7

3

2

3—4(2×10 )

×c

(PO

)＝2×10—33c(PO—4)＝5×10—3

7mol/L2＋②当pH高于10.7时，溶液中的Mg

、NH＋4—会与OH

反应，平衡向逆反应方向移动(合理即可)第26讲 难溶电解质的溶解平衡型返回目录错必纠例已知同温度下的溶解度：Zn(OH)2>ZnS，M►gCO3易>M错g(O2H4)2，就忽溶视解或离电子离反出S应2

的总能是力而优言先，

生成最—FeS>H2S>CuS，则下列离子方程式错误的是(

)典难溶A．的M物g2＋质＋2HCO—32＋

－2＋2Ca

＋4OH ===Mg(OH)

↓＋易2CaCO3↓＋2H2OB．Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋2

2＋

－2

2C．Zn

＋S

＋2H

O===Zn(OH)

↓2＋H

S↑D．FeS＋2＋2＋2H

===Fe

＋H

S↑第26讲 难溶电解质的溶解平衡典型易错必纠返回目录[解析]C

因为溶解度Zn(OH)2>ZnS，溶液中的离子反应往往是生成更难溶的物质，则Zn2＋和S2－在水溶液中反应时更容易生成ZnS，Zn2＋＋S2－===ZnS↓，C项错误。第26讲难溶电解质的溶解平衡[警示]

离子反应总是优先生成更难溶的物质。提升在离子反应的生成物中，总是以最稳定的形式存在，如硫化锌的溶解度远远小于氢氧化锌的，故Zn2＋、S2－典相遇应直接结合成沉淀，而不是发生互促水解；又如，自型来水中含有Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2，那么水垢的成分是返回目录易CaCO3和Mg(OH)2，而不是CaCO3和MgCO3，因为Mg(OH)2错必比MgCO3更难溶。此外，将氢硫酸和硫酸铜溶液混合可制纠取强酸硫酸，违背了强酸制弱酸的规律，可从硫